Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Электрические аппараты. Электрическая дуга. Учебное пособие
.pdf
Собственная частота напряжения в одночастотном контуре
f
01
11
312
2
L С
экв экв
2 1,592 10 1067 10
122,2 кГц
.
Таким образом, средняя скорость восстановления напряжения на
первой рвущей дугу фазе выключателя с учетом колебаний восстанавливающегося напряжения составит
dU
в
dt
ср
4 12,25 10 122,2 10 10 5984 Вмкс
336
.
Критическая величина шунтирующего сопротивления на полюсах
трехфазного короткого замыкания (55)
3
Ответ:
L
1 1 1592 10
r
кр.ш
dU
в
dt
экв
22
С
прив
=5984 Вмкс
ср
1067 10
;
кр.ш
12
610,753 Ом
610,753 Омr
.
.
Пример 6.8
Определить скорость восстановления напряжения на первой рвущей фазе выключателя при трехфазном коротком замыкании на
землю в месте образования короткого замыкания, нейтраль не заземлена (рис. 33, а).
Мощность трансформатора
10 кВU
напряжение
ном
, процентная реактивность
обмотки трансформатора на землю
16 000 кВ А,Р
ном
1300 пФС
тр
. Нейтраль трансфор-
номинальное
7%Х
%
, емкость
матора не заземлена. Емкость оборудования и шин на землю одной фазы
850 пФС
ф
.
Решение
Средняя скорость восстановления напряжения на первой рвущей
дугу фазе выключателя с учетом колебаний восстанавливающегося
напряжения определяется по формуле (64)
121
dU
f
в
dt
U
где
0
– возвращающееся напряжение промышленной частоты, В;
0
– собственная частота восстанавливающегося напряжения на первой
410
Uf
ср
00
6
,
рвущей дугу фазе, Гц.
С
L
L
L
С
С
Рис. 33. Эквивалентная схема для расчета восстановление напряжения
на первой рвущей фазе при трехфазном коротком замыкание на землю
r
r
r
С
прив
L
L
L
С
прив
С
прив
а б
1
2
Возвращающееся напряжение промышленной частоты определим
по формуле (73):
U
UU
2 1,5 21,5 212,2510 В
0 ф
m
ном
33
10 10
3
3
.
Собственная частота восстанавливающегося напряжения в одночастотном контуре (52)
0
f
0
2
1
L С
2
экв экв
.
Эквивалентная схема для расчета скорости восстановления напряжения на первой рвущей фазе при трехфазном коротком замыкании на
землю в месте короткого замыкания и без заземления в нейтрали приведена на рис. 33, б. Из рис. 33, б видно, что в случае, когда фаза является
122
первой рвущей фазой, емкости второй и третьей оказываются зашунти-
L
L
рованными дуговым замыканием на землю. В этом случае в приведенном контуре параметры расчетной схемы можно определить следующим образом.
Величина эквивалентной индуктивности равна для первой рвущей
фазы без замыкания на землю в месте короткого замыкания и в нейтрали
в соответствии с
(81):
где
33
LL
экв
22
L
– индуктивность трансформатора при высокой частоте вос-
f
0
0,975 10 1,462 10 Гн,
f
0
33
становления напряжения, Гн.
Величина индуктивности трансформатора при высокой частоте восстановления напряжения снижается на 25…30 % [1, 4]:
33
где
LL L
,
– индуктивность рассеяния одной фазы трансформатора при
ф
50
0,75 0, 7 1,393 10 0,975 10 Гн
f
050
ф
частоте 50 Гц в соответствии с (80):
2
U Х
L
ф
50
ном %
2 100
f Р
сном
2 50 16 000 10 100
32
(10 10 ) 7
3
3
1, 3 93 10 Гн.
Величина эквивалентной емкости для первой рвущей фазы без заземления в нейтрали и при наличии заземления в месте короткого замыкания в соответствии с (81) равна
CC
22
экв прив
33
1500 10 1000 пФ,
12
где
СС
– приведенная расчетная емкость одной фазы трансфор-
прив
матора:
12
С
СС
прив ф
тр
22
1300 10
123
12
850 10 1500 пФ.
Собственная частота напряжения в одночастотном контуре (61)
r
L
L
L
f
01
11
2
L С
экв экв
2 1,462 10 1000 10
312
131,6 кГц
.
Таким образом, средняя скорость восстановления напряжения на
первой рвущей дугу фазе выключателя с учетом колебаний восстанавливающегося напряжения составит
dU
Ответ:
в
dt
dU
4 12,25 10 131,6 10 10 6448 Вмкс.
ср
в
dt
ср
6448 Вмкс
336
.
Пример 6.9
Определить критическую величину шунтирующего сопротивления
на полюсах трехфазного выключателя, которое обеспечивало бы апериодический процесс восстановления напряжения при двухфазном коротком замыкании без замыкания на землю в месте образования короткого
замыкания и в нейтрали (рис. 34, а).
С
С
С
r
r
С
прив
L
L
L
С
прив
r
кр
r
кр
а б
Рис. 34. Эквивалентная схема для расчета восстановления напряжения
при двухфазном коротком замыкании без заземления в месте короткого
замыкания и в нейтрали
124
Мощность трансформатора
f
f
напряжение
ном
6 кВU
, процентная реактивность
кость обмотки трансформатора на землю
30 000 кВ А;Р
ном
тр
номинальное
%
1050 пФС
6%Х
; ем-
. Нейтраль
трансформатора не заземлена. Емкость оборудования и шин на землю
одной фазы
880 пФС
ф
.
Решение
Критическая величина шунтирующего сопротивления на полюсах
трехфазного короткого замыкания (55)
L
1
rС
кр.ш
экв
2
.
прив
Эквивалентная схема для расчета параметров эквивалентной схемы
при двухфазном коротком замыкании на землю в месте короткого замыкания и без заземления в нейтрали приведена на рис. 34, б. В этом случае
в приведенном контуре эквивалентные параметры расчетной схемы
можно определить следующим образом.
Эквивалентная индуктивность в приведенном контуре определим
как
2,
LL
экв
0
где
– индуктивность трансформатора при высокой частоте восста-
L
0
новления напряжения, Гн.
Величина индуктивности трансформатора при высокой частоте восстановления напряжения снижается на 25…30 % [1, 4]
33
где
LL L
– индуктивность рассеяния одной фазы трансформатора при
L
ф
50
0,75 0,75 0,229 10 0,172 10 Гн,
f
050
ф
частоте 50 Гц по формуле (80)
2
U Х
L
ф
50
ном %
2100
f Р
сном
2 50 30 000 10 100
32
(6 10 ) 6
125
3
3
0, 229 10 Гн
.
Таким образом, эквивалентная индуктивность в приведенном контуре будет равна
33
220,172100,34410 Гн
LL
.
экв
f
0
Величина эквивалентной емкости в соответствии с эквивалентной
схемой (рис. 34, б) определится как
где
11
CC
экв прив
22
С
– приведенная расчетная емкость одной фазы трансформа-
прив
1405 10 702,5 10 пФ
12
,
тора:
12
С
СС
прив ф
тр
22
1050 10
880 10 1405 пФ
12
.
Критическая величина шунтирующего сопротивления на полюсах
трехфазного короткого замыкания (55)
3
12
349,771 Ом
.
Ответ:
L
110,33410
r
кр.ш
кр.ш
экв
22
С
прив
348,771 Омr
702,5 10
Пример 6.10
Определить амплитуду падения напряжения на сопротивлении
рассеяния трансформатора и начальную скорость напряжения восстановления напряжения на выключателе при отключении холостой ли-
С
нии емкостью
трансформатора
110 кВ;
ность
приведенная емкость
%
от трансформатора, если номинальная мощность
6 000 кВ А,Р
ном
11%Х
. Зарядный ток холостой линии
номинальное напряжение
пр
0,09 мкФ;С
процентная реактив-
22 АI
з
U
ном
промыш-
ленной частоты 50 Гц.
Решение
Амплитуду падения напряжения на сопротивлении рассеяния трансформатора определим по формуле (85)
126
ULfI
L
f
f
L
макс
2 0, 706 2 50 22 4880 В,
тр с з
где
– индуктивность фазы при частоте 50 Гц;
тр
– промышленная
с
частота сети, Гц.
Индуктивность рассеяния одной фазы трансформатора при частоте
50 Гц определим по формуле (80)
2
U Х
L
ф
50
ном %
2100
f Р
сном
(110 10 ) 11
2 50 6000 10 100
32
3
0,449 Гн
.
Начальная средняя скорость восстановления напряжения на выключателе (86)
dU
где
в
dt
4 4480 632,336 10 12,325 Вмкс,
– собственная частота напряжения в соответствии с (83),
0
f
Ответ:
0
U
11
L С
2
тр тр
макс
4880 В
L
410
Uf
L
dU
dt
макс
6
в
12,325 Вмкс
ср
ср
2 0, 706 0,09 10
;
6
0
632,336 Гц
6
.
.
127
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Буль Б.К. Основы теории электрических аппаратов: учебное пособие для
электротехнич. специальностей вузов / Б.К. Буль и др. – М.: Высшая школа,
1970. – 600 с.
2. Родштейн Л.А. Электрические аппараты / Л.А. Родштейн. – Л.: Энерго-
атомиздат, 1989. – 303 с.
3. Чунихин А.А. Электрические аппараты. Общий курс: учебник для вузов. –
3-е изд., перераб. и
4. Александров Г.Н. Теория электрических аппаратов: учебник для вту-
зов по спец. «Электрические аппараты» / Г.Н. Александров, В.В. Борисов,
В.Л. Иванов и др.; под ред. проф. Г.Н. Александрова. – М.: Высшая школа,
1985. – 312 с.
5. Годжелло А.Г. Электрические и электронные
тромеханические аппараты: учебник для студ. высш. учеб. заведений / под ред.
А.Г. Годжелло, Ю.К, Розанова. – М.: Издательский центр «Академия», 2010. –
352 с.
6. Нейман Л.А. Электрические и электронные аппараты. Общие вопросы
проектирования электрических аппаратов постоянного тока низкого напряжения: учебное пособие / Л.А. Нейман. – Новосибирск: Изд
156 с.
7. Кубарев Ю.Г. Основы теории электрических аппаратов: учебник для ву-
зов / Ю.Г. Кубарев, А.А. Наумов, А.Ю. Кубарев, Ю.Ю. Вассунова. – Казань:
Казан. Гос. Энерг. Ун-т, 2015. – 373 с.
8. Основы теории электрических аппаратов / под ред. П.А. Курбатова. –
5-е изд., перераб. и доп. – СПб.:
9. Сипайлова Н.Ю. Электрические и электронные аппараты: учебное посо-
бие / Н.Ю. Сипайлова. – Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2014. – 236 с.
10. Казаков В.А. Электрические аппараты: учебное пособие для студентов
высш. учеб. заведений / В.А. Казаков. – М.: ИП РадиоСофт, 2009. – 372 с.
доп. / А.А. Чунихин. – М.: Энергоатомиздат, 1988. – 720 с.
аппараты. В 2 т. Т. 1. Элек-
-во НГТУ, 2020. –
Издательство «Лань», 2015. – 592 с.
128
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]